영상 프레임과 프레임 레이트란

카메라의 동영상 설정을 보면 24fps, 30fps와 같은 옵션이 있습니다. 이런 것을 프레임이라고 하는데 프레임은 상황에 따라 선택하는 것이 다릅니다.

프레임이란?

프레임은 영상에서 정지된 이미지 한 장을 의미합니다. 우리가 보는 영상은 움직이는 것처럼 보이지만 여러 개의 낱장 이미지가 연속적으로 빠르게 흘러가는 것입니다. 분명 정지된 이미지인데, 어떻게 움직이는 영상이라고 생각하게 되는 것일까요? 사람의 눈은 직전에 보았던 것을 뇌에서 기억하고, 그다음에 보는 이미지를 이전 이미지와 겹쳐서 보게 됩니다. 이를 잔상효과라고 합니다. 정지된 이미지를 빠르게 연속적으로 보여 주면 움직이는 것처럼 보이게 되는 착시 효과인 거죠. 사람의 눈은 1초에 약 15장 이상의 이미지를 보면 움직임으로 느낀다고 합니다.

프레임 레이트란?

프레임 레이트는 1초당 프레임 수를 뜻합니다. 단위는 fps(Frames Per Second)입니다. 즉, 영상이 1초에 몇 장으로 이루어져 있는지를 나타냅니다. 일반적으로 대한민국 방송은 30프레임(29.97fps)을 주로 사용하며, 영화는 24프레임을 사용합니다. 위의 이미지처럼 프레임 수가 적으면 영상이 뚝뚝 끊기게 되고, 프레임 수가 많을수록 부드럽고 자연스럽게 표현됩니다. 스포츠 경기 등 부드러운 움직임을 표현할 때는 60프레임을 사용하기도 합니다. 참고로 초당 프레임 수는 나라마다 규격화된 수치가 다릅니다. 대한민국, 미국, 일본 등은 NTSC 방송 규격으로 초당 30프레임(29.97fps)을 사용하지만, 유럽, 호주, 중국 등에서는 PAL 방식으로 초당 25 프레임을 주로 사용합니다. 이는 50Hz 또는 60Hz의 교류 전력 차이 때문이라고 할 수 있습니다.

29.97fps일까?

흑백 TV 시절에는 정확히 1초에 30fps를 사용했습니다. 그 이후 컬러 TV가 발명되면서 문제가 생긴 것이지요. 기존의 흑백 TV와 컬러 TV와의 호환성 문제를 해결해야 했습니다. 흑백 TV는 밝음과 어둠으로 표현되는 신호만으로 동작할 수 있지만 킬러 TV는 색상 정보가 필요합니다. 기존의 흑백 TV와의 호환성을 이유로 색상 신호를 추가하여 전송하게 되었습니다. 이런 기술이 과정에서 30fps의 (0.1% 즉, 0.03fps만큼 시간 지연이 생기게 됩니다. 시간 지연이 생기게 되면 방송 시간이 점점 뒤로 밀려나게 됩니다. 이 문제를 해결하기 위해 타임코드를 건너뛰는 드롭 프레임이 생겨났고, 30fps를 드롭 프레임에 적용하면 29.97fps가 되는 것입니다.

고속촬영으로 만드는 슬로 모션

빠르게 지나가는 상황을 자세히 보기 위해서는 프레임 레이트를 높여서 촬영해야 합니다. 평소에는 24프레임, 30프레임 등으로 촬영하지만 극적인 상황을 연출하기 위해서는 60프레임, 120프레임, 240프레임, 480프레임, 960프레임 등 정상 속도의 프레임보다 빠르게 촬영하는 것이 중요합니다. 그 후에 편집 프로그램으로 느리게 재생하면 슬로 모션이 되는 것입니다. 이처럼 정상 속도의 프레임보다 빠르게 촬영해서 드리게 재생하는 기법을 고속촬영이라고 합니다.